EE – PPG - Programas de Pós-Graduação

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Análise do fenômeno corrosivo dos aços ASTM A572 e AHSS 750WP em condições similares à estrutura metálica do dique seco do Estaleiro Rio Grande
(2022) Duarte, Luciano Leão; Alano, José Henrique
Neste trabalho foi realizada uma comparação quanto à resistência ao fenômeno corrosivo em condições similares às encontradas no dique seco do Estaleiro Rio Grande, entre o aço ASTM A572 e um novo aço patinável de alta resistência desenvolvido pela ArcelorMittal designado de AHSS 750WP. Foram realizados ensaios com o intuito de verificar as taxas de corrosão dos referidos materiais e os produtos de corrosão formados em imersão no lençol freático coletado in situ e em uma solução de 3,5% de NaCl. Ao final foi demonstrado que os dois aços obtiveram as mesmas taxas de corrosão nos dois meios. No entanto, o AHSS 750WP formou produtos de corrosão com maior probabilidade de oferecer algum efeito mais protetivo quando comparado ao ASTM A572. Isto devido à formação de γ-FeOOH no AHSS 750WP que demonstrou uma morfologia mais compacta, promovendo uma barreira mais eficiente entre o eletrólito e o substrato do material. Já o ASTM A572 formou predominantemente magnetita proporcionando uma camada muito craquelada. Além disso, a presença dos elementos Cu, Cr e Ni nos produtos de corrosão do AHSS 750WP sugere a formação de uma camada de produtos de corrosão com maiores características protetivas se imerso por um período maior de tempo.
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Avaliação da corrosão eletroquímica do revestimento de Zn-Ni eletrodepositado com aditivo de Nb2O5
(2022) Oliveira, Jorge Airton Badin de; Alano, José Henrique
A adição de nanopartículas nos revestimentos eletrodepositados de Zn-Ni sobre aço baixo carbono tem ganhado atenção por aprimorar a sua resistência à corrosão. No entanto, o aumento da codeposição de Ni estimulada pelo pH baixo também tem sido uma das dificuldades da técnica pela alta evolução de H2. Estudos recentes indicam que o pentóxido de nióbio (Nb2O5) tem propriedades ácidas na sua superfície, o que pode ser utilizado para induzir um pH baixo no cátodo e aumentar o percentual de Ni no revestimento. Desta forma, neste estudo foram adicionadas nanopartículas de TT-Nb2O5 no banho ácido de eletrodeposição da liga Zn-Ni para avaliar as suas características morfológicas e cristalográficas, e a partir delas a sua resistência à corrosão. Os revestimentos de Zn-Ni e Zn-Ni+Nb2O5 obtidos tiveram a as suas morfologias caracterizadas por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por difração de raios-X (DRX), as suas fases foram determinadas e os seus tamanhos de cristalito calculados. A composição química foi analisada por espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). As caracterizações eletroquímicas foram realizadas em solução de NaCl 3,5% pelas análises de potencial de circuito aberto (PCA), de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e de polarização anódica potenciodinâmica (PAP), a fim de obter os potenciais de corrosão (Ecorr), as resistências à polarização (Rp) e as correntes de corrosão (ic) dos dois tipos de revestimentos e os mecanismos de corrosão foram discutidos e modelados por meio do circuito elétrico equivalente. Os resultados mostram que a adição de nanopartículas de TT-Nb2O5 causou modificação morfológica e cristalográfica do revestimento de liga de Zn-Ni. Com tal adição, a superfície tornou-se 73,93% mais hidrofóbica, a fase gama majoritária passou a ter orientação preferencial no pico 43 o medido com DRX. O revestimento de Zn-Ni teve tamanho de cristalito de 15,57 nm com 15,49% de Ni e o de Zn-Ni + 1 g/L Nb2O5 de 22,69 nm com 23,77 a 27,04% de Ni. O revestimento com adição adquiriu potencial mais nobre, com aumento de 329% na resistência à polarização e diminuição de 33,4% na corrente de corrosão. Além disso, a formação de trincas pelo H2 adsorvido foi inibida pela adição de Nb2O5.
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Avaliação tribológica de revestimentos nanocompósitos de matriz ZnNi reforçados com pentóxido de nióbio sobre aço baixo carbono
(2021) Moreira, Hema Carla Rodrigues; Alano, José Henrique; Murray, Henara Lilliam
Neste trabalho, foram produzidos revestimentos ZnNi e revestimentos nanocompósitos de matriz ZnNi reforçados com pentóxido de nióbio utilizando o método da eletrodeposição com corrente contínua e corrente pulsada em substrato de aço SAE 1010 e as propriedades tribológicas do revestimento foram investigadas. As nanopartículas de pentóxido de nióbio foram obtidas pelo método de síntese hidrotermal assistido por micro-ondas durante 4hs. A influência dos parâmetros de eletrodeposição nas propriedades de microdureza e resistência ao desgaste dos depósitos foram investigados através de ensaios de dureza Vickers e teste de desgaste de deslizamento a seco utilizando tribômetro universal com carga de 3N à 6N e movimento alternado. A morfologia e a composição química da superfície dos revestimentos e das trilhas de desgaste obtidas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura acoplada com energia dispersiva de raios-X, difração de raios-X e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X. Os revestimentos ZnNi e ZnNi-Nb2O5 fabricados por eletrodeposição com corrente contínua e os revestimentos ZnNi e ZnNi-Nb2O fabricados por eletrodeposição com corrente pulsada foram comparados e os resultados apontaram que os revestimentos fabricados com nanopartículas de Nb2O5 apresentaram camadas mais espessas de revestimentos, maiores valores de microdureza combinada, além de apresentarem baixos coeficientes de atrito e ausência de desplacamento quando sujeitos aos testes de desgaste alternado.